JP2994750B2 - 内部メッシュ背景スクリーンを有する電気泳動表示パネル - Google Patents

内部メッシュ背景スクリーンを有する電気泳動表示パネル

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、電気泳動表示パネル装置に関する。さらに
詳細にいえば、本発明は、表示装置の動作性能を向上さ
せる内部メッシュ・スクリーンを備えたトリオード形電
気泳動表示パネルおよびテトロード形電気泳動表示パネ
ルに関する。
背景技術 電気泳動表示装置（EPIDS）は、今日では、よく知ら
れた装置である。表示装置の種々の様式および特徴が、
本発明人、すなわち、Farnk J.Di SantoおよびDenis
A.Krusos、の名前で発行され、そして、本発明の護渡
人、すなわち、Copytele,Inc.of Huntin gton Stati
on,New York、に護渡された、いくつかの特許に開示さ
れている。例えば、ELECTOROPHORETIC DISPLAY PANEL
S AND ASSOCIATED METHODSの名称をおのおのが有す
る米国特許第4,655,897号および第4,732,830号は、電気
泳動表示装置の基本的動作と構成を開示している。ELEC
TOROPHORETIC DISPLAY PANELS AND METHODS THERE
FORの名称の米国特許第4,742,345号は、改良された位置
合わせとコントラストを有する表示装置を開示してい
る。このような表示装置に関する他の多くの特許がまた
Copytele,Inc.に護渡されている。本発明にいくらか関
連する２つの出願中特許は、ELECTOROPHORETIC DISPLA
Y PANEL WITH PLURAL ELECTRICALLY INDEPENDENT
ANODE ELEMENTSの名称の出願中特許、出願番号第07/
667,630号と、DUAL ANODE FLAT PANEL ELECTOROPHO
RETIC DISPLAY APPARA TUSの名称の出願中特許、出
願番号第07/345,825号である。これらの特許の内容は下
記で説明されるであろう。
前記特許に開示されている表示パネルは、同じ基本原
理に基づいて動作する。すなわち、もし誘電性流体の中
の帯電した顔料粒子の懸濁液に電界が加えられるなら
ば、顔料粒子は電界の作用により流体の中を移動するで
あろう。誘電性流体の色とは異なる色の顔料を有する粒
子の事実上均一な懸濁液が与えられるならば、もし加え
られた静電界の領域が局所的であれば、局在した顔料粒
子の移動を目で見て観察することができるであろう。局
在した顔料粒子の移動により、静電界の符号および方向
に応答して、および、顔料粒子の電荷に応答して、局在
した領域に粒子が集中するかまたは稀薄化するかのいず
れかが起こる。前記米国特許に開示されている電気泳動
表示装置は、ガラスのビューイングスクリーンの１つの
表面上に配置された、複数個の独立しかつ平行な、カソ
ードの列導電体、すなわち、カソード線を有する、「ト
リオード形」表示装置である。絶縁性フォトレジスト材
料層は、カソード線の上に配置され、更にカソード線を
横断して配置される複数個の絶縁体ストリップを生成す
るようにカソード線にまで光エッチングされて、複数個
の独立しかつ平行な行導電体線、すなわち、グリッド導
電体線のための基板を形成する。得られたカソード線お
よびグリッド線は、この表示装置のアドレス設定のため
のＸ−Ｙマトリックスを形成し、そして、その行および
列は、それぞれ、水平方向および垂直方向に配列され
る、または、その逆に配列される。
ガラスキャップ部品とビューイングウィンドウとがキ
ャップの周縁に流体懸濁液を保持するように流体封止シ
ールを形成する。またこのガラスキャップ部品はキャッ
プ内側の平板な表面上に配置されたアノード板の基板と
しての役割を持つ。キャンプが所定の位置に配置される
時、アノードの表面は、カソード・マトリックスとグリ
ッド・マトリックスとの両方に対し、一定の距離だけ離
れ、かつ、平行に配置される。粒子懸濁液を定めれば、
粒子を吸引或いは反発する静電荷の符号が分かる。カソ
ードに特定の電圧を加え、グリッドの別の電圧を加えた
時、交差点近傍領域が、誘電性流体中に懸濁する顔料粒
子を吸引又は反発するのに十分な正味電荷を帯びるよう
に、カソード、アノード、グリッド電圧を定めることが
可能である。
多数のカソード線とグリッド線が用いられる為、カソ
ード線とグリッド線の電圧を変化させることによって顔
料が集中或いは稀薄化した局在可視領域を生じさせるこ
とが可能なように制御され得る多数の交差点が存在す
る。その場合、カソード、グリッド双方の動作電圧が、
論理値１と論理値ゼロとに対応する少なくとも２つの状
態をとれることが必須である。カソードに対する論理値
１は、顔料の吸引または反発のいずれに対応しても良
い。典型的には、特定の交差点で双方の論理値が１であ
る時にのみ、色素粒子が移動して表示装置上での可視ビ
ット情報の書き込みが発生するのに十分なアノードに対
する静電界が該交差点上に存在するように、カソード電
圧とグリッド電圧とが選定される。例えば、アノード・
カソード間の消去電圧勾配に調節された交差点で、極性
を反転し、論理値ゼロ−ゼロ状態にすると、このビット
を消去することができる。このようにして、ディジタル
化されたデータを電気泳動表示装置に表示することがで
きる。
また別のEPID構造体が、前記の出願中特許、出願番号
第07/667,630号に開示されている。この出願中特許は、
電気的に独立に制御可能な素子または線から成る前記グ
リッドが、モノリシック・グリッドまたは電気的に連続
したグリッドで置き換えられた、電気泳動表示装置に関
する。さらに、モノリシック・アノードは、離散的であ
りかつ電気的に独立な複数個の素子で置き換えられる。
前記出願中特許に従って構成された表示装置では、画素
の書き込みおよび消去は、選定されたアノード素子と交
差する選定されたカソード線との間に電圧勾配を加え、
それにより、それらの交差点に、モノリシック・グリッ
ド素子の上の一定の障壁電圧に打ち勝つのに十分な勾配
を生じさせ、それにより、顔料粒子がグリッドを通って
移動することがより達成される。
さらに別のEPID構造体が、前記の出願中特許、出願番
号第07/345,825号に開示されている。この出願中特許
は、独立でかつ個別に呼び出し可能な複数個の「ローカ
ル」アノード線により、トリオード形表示装置に見られ
るようなカソード／グリッドのマトリックスがその上に
配置された、電気泳動表示装置に関する。ローカル・ア
ノード線は、グリッド線の上に、かつ、グリッド線に位
置合わせして、配置される。ローカル・アノード線は、
フォトレジストの介在線により、グリッド線から絶縁さ
れる。ローカル・アノード線は「リモート」アノード付
加され、そしてそれは、トリオード表示装置におけるよ
うに、アノード面板の上に配置された層である。前記の
デュアル・アノード構造体によって、フレームの間の表
示の明るさの好ましくない変動を消去することにより、
動作性能が向上し、更に、表示装置のスピードが増大
し、かつ書き込みサイクルおよびホールド・サイクルの
期間中に必要なアノード電圧が減少する。これらはすべ
て、出願中特許、出願番号第07/345,825号に開示されて
いる。この特許の内容は、本発明の中に取り込まれてい
る。
表示装置として有用であるためには、電気泳動表示装
置はブランク状態、すなわち、消去された状態をとるこ
とができなければならず、かつ、書き込み動作の期間中
書き込まれた文字データを表示できなければならない。
更に、ホールド・モードにおいて、書き込まれた文字
（および、ブランク文字）を、それらが消去されるかそ
の上に書き込みが行われるまで、持続的に保持できなけ
ればならない、すなわち、ホールドできなければなら
い。これら３つの動作モード、すなわち、消去と、書き
込みと、ホールドとは、本発明人に対し発行された特許
の文書に明示されている。そのような説明をここで詳細
に繰り返すことはしない。
すべての種類の可視的表示装置の常に改良の目標とさ
れる１つの特徴は、表示装置の明確度と分解能である。
分解能は、少なくとも一部分は、画像を構成する画素の
寸法と数に依存する。分解能はまた、表示装置に付随す
る１インチ当たりの線の総数と、１つの線当たりの画素
の総数との関数である。単色の表示装置でよく知られい
るように、２つの色を用いてデータを表示することがで
きる。すなわち、前景の色（イ）と、背景の色（ロ）と
であり、これらは交換／反転可能である。すなわち、第
１モードの動作では、色（イ）が前景として選定され、
そして、色（ロ）は背景色としての役割を果たす。第２
モードの動作では、色（ロ）が前景のデータを表すのに
用いられ、そして、色（イ）は背景を表すのに用いられ
る。前記特許から分かるように、例えば、米国特許第4,
655,897号から分かるように、典型的には、EPIDは２個
のガラス面板で構成される。このガラス面板を通して、
このガラス面板の近くの顔料を観察することができる。
カソードで観察される画像は、アノードで観察される画
像に対して反転している。したがって、もし顔料の色が
「前景」の色（その決定は、本来、慣習的でありかつ論
理的である）として任意に割り当てられ、そして、溶液
の色が「背景」の色であるとされるならば、アノードに
おいて背景の溶液色の上の前景顔料に書き込まれた「通
常」画像は、カソードにおいて「反転」画像、すなわ
ち、ネガティブ画像で見えるであろう。アノードにおい
て顔料の中に書き込まれた内容、例えば文字、は、カソ
ードにおいて顔料の色のフィールドの中の溶液色の文字
として見えるであろう。米国特許第4,655,897号により
任意に与えられた画素を書き込むことが可能であり、し
たがって、（「反転」画像および「通常」画像の任意に
定めた前記定義が与えられるならば）、顔料の中に文字
のフィールドを書き込むことにより、および、顔料の中
に文字を「書き込まない」ことによりしたがってそれを
着色した溶液のままに残すことによって、「反転」画
像、すなわち、顔料のフィールドの中の溶液色の文字を
アノードにおいて書き込むことができる。このことは、
反転画像書き込みがクリアなスクリーンで、すなわち、
着色した純粋溶液で、開始して起こることを仮定してい
る。したがって、前記特許に開示されており、かつ、画
素の消去と、全書き込みと、選択的書き込みとを実行す
る能力を有する、すべてのビデオ装置は、前景色が背景
色の上に書き込まれる第１画像・モード、すなわち、通
常モードと、背景色が前景色の上に書き込まれる第２画
像・モード、すなわち、反転モードと、で動作する能力
を有することが分かる。電気泳動表示装置においてよく
用いられる色の組み合わせは、黒色／暗青色の背景に対
し、黄色の前景が用いられる、すなわち、黄色の顔料粒
子が黒色／暗青色の溶液の中に懸濁される場合である。
多くの場合溶液は溶液中に溶解した黒色／暗青色の染料
により着色される。明るい色の顔料粒子と暗色の溶液と
の間の鮮明な色のコントラストを達成するために、通
常、染料の濃度を高くすることが必要である。（染料が
存在しない場合の）EPID表示装置の透明度により、およ
び、表示装置の厚さにより、高い濃度が要求される。暗
色の溶液がEPID表示装置に入っていて、そしてこの暗色
の溶液が明るい色の顔料粒子を取り囲んでいる場合に
は、染料濃度が高いと、それは表示装置の明るさとコン
トラストを小さくする。すなわち、顔料粒子が表示装置
にある時でも、すべての染料が、粒子の間から排除され
るわけではない、または、それを通して観察されるガラ
ス面板と塊状に集合した粒子との間から排除されるわけ
ではない。
したがって、本発明の１つの目的は、前記の好ましく
ない染料効果を大幅に小さくすることにより、明るさと
コントラストが増強された電気泳動表示装置を得ること
である。
発明の開示 電気泳動流体の中にコントラスト染料を用いた、従来
の電気泳動表示装置の画像の分解能と明るさに付随する
問題点および欠点は、本発明により解決される。本発明
は電気泳動表示装置を有し、そしてこの電気泳動表示装
置は、流体に対し気密でありかつ少なくとも部分的に透
明である一部分を備えた、容器を有する。この容器の中
に電気泳動流体が入り、そしてこの電気泳動流体の中に
顔料粒子が懸濁している。この表示装置は、容器の中の
粒子の位置を選択的に定めるための電子装置を有し、そ
してこの電子装置の動作により、観察者が前記透明な部
分を通して観察する時、観察可能である画像が形成され
る。容器の中にスクリーンまたはメッシュが配置され
る。このスクリーンまたはメッシュは、流体の入ってい
る容器内の内部空間を、容器の透明部分に隣接する正面
部分と、透明部分から遠い位置の裏側部分とに分割す
る。容器の透明部分を通して見た場合、メッシュは少な
くとも部分的に不透明であり、粒子が裏側部分の中にあ
る時には、透明部分を通して粒子が見えないようになっ
ている。粒子のスクリーンに対する位置に応じて、該粒
子が可視、不明瞭になるように、スクリーンもしくはメ
ッシュは、電子制御によって粒子が孔を通れるようにす
る。
図面の簡単な説明 第１図は、本発明の例示された１つの実施例による電
気泳動表示装置の分解立体図。
第２図は、第１図に示された電気泳動表示装置の、横
断線II−IIに沿って取られたそして矢印の方向から見
た、分解されていない状態の横断面図。
第３図は、本発明の例示された第２実施例による電気
泳動表示装置の分解立体図。
第４図は、第３図に示された電気泳動表示装置の、横
断線IV−IVに沿って取られたそして矢印の方向から見
た、分解されていない状態の横断面図。
第５図は、第１図から第４図までの図面に示された装
置が制御装置により制御される時、第１図ないし第４図
に示された装置の電源への接続を示す概要図。
本発明を実施する最良のモード 第１図は、本発明による電気泳動表示装置10の図面で
ある。表示装置10は、アノード面板12およびカソード面
板14を有する。これらの面板は介在するスペーサ16aお
よび16bの両側に気密に接着され、それにより、誘電体
／顔料粒子懸濁液または電気泳動流体（図示されていな
い）の入る気密な容器が構成される。面板12および14
は、典型的には、その上の導電体素子が配置される平板
はガラス板である。これらの面板の上に導電体素子を作
成するのに用いられる技術、材料、および、寸法と、EP
IDSの製造法は、米国特許第4,655,987号、第4,732,830
号および第4,742,345号に全般に開示されている。これ
らの特許の内容は、参考として本発明の中に取り込まれ
ている。
第１図に示されているように、独立していて導電性を
有する複数個のカソード素子すなわちカソード線18（水
平の行）が、従来のデポジション技術およびエッチング
技術を用いて、カソード面板14の上に配置される。カソ
ード部品18は、米国特許第4,742,345号に開示されてい
るように、インジウム・スズ・酸化物（ITO）で作成さ
れることが好ましい。カソード線18の上に、独立した複
数個のグリッド導電体素子すなわちグリッド導電体線20
が垂直方向に重ねられ、そして、介在するフォトレジス
ト層22（第２図を見よ）により、それから絶縁される。
水平および垂直という用語は、第１図に示された方向に
対して用いられるが、交換可能である。グリッド線20
は、フォトレジスト層22を、スパッタリング技術または
それと同等な技術を用いて、ニッケルのような金属で被
覆し、そしてその後、第１図および第２図に示されてい
るように、交差しているが絶縁された構造体を得るため
に、選択的にマスクし、そして、エッチングを行うこと
により、作成することができる。カソード線18およびグ
リッド線20のおのおの１つの端部は、接触体パッド24に
終端する、または、そうでない場合には、表示装置駆動
回路（図示されていない）に接続することができるよう
にされる。アノード26は、アノード面板12の内側表面
に、クロムのような導電体材料の薄い層をメッキするこ
とにより作成される。新規なメッシュ素子またはスクリ
ーン28が、スペーサ16aとスペーサ16bとの間の挟まれ、
EPID10を通る光に対し少なくとも部分的な障壁となる役
割を果たす。メッシュ28は複数個の孔29を有する。これ
らの孔29を顔料粒子が通ることができ、したがって、メ
ッシュ28はEPIDの通常の動作の障害にはならない。光遮
断機能と共に、メッシュそれ自身は光学的に重要な素子
である。すなわち、メッシュは肉眼で容易に見えること
である。好ましい形式では、メッシュは最もよく見える
が、メッシュの中の孔は見えないように、メッシュが構
成される。すなわち、メッシュは平らな平面物体として
見えることが好ましい。このことは、顔料の移動を完全
には妨げない最小限の孔寸法を有するように、メッシュ
を作成することにより達成される。適切な特性を有する
スクリーンは、Buckee Mears Co.から市販されてい
る。すなわち、厚さと孔の寸法が約10ミルないし12ミル
である孔あきステンレススチール・メッシュが市販され
ている。このメッシュの開放領域面積比率は、すなわ
ち、スクリーン表面における、全表面積に対する孔領域
の面積の比率は、約40％ないし50％である。このメッシ
ュは、陽極酸化処理により黒化される。メッシュ・スク
リーン28の重要性は、それにより画素の表示の際にビジ
ュアルな一様の背景が得られることであり、および、所
望の背景強度をもたらすための染料濃度を減少させるこ
とができることである。例えば、黒色／暗青色の溶液と
黄色の染料粒子とを用いたEPIDにこのメッシュが用いる
場合、少なくとも１つの側面が黒色に着色しているの
で、黒化した側が黒色背景として機能し、溶液に起因す
る背景強度が強調される。前記メッシュ・スクリーンに
より、染料を必要とせずこのような効果的な背景が得ら
れることが分かった。より効果の少ないメッシュが用い
られた場合でも、好ましくない染料効果による染料の集
中を減少させることが可能な為、コントラストを増加さ
せる目的は実現されるであろう。スクリーン28はまた、
EPID10が全体的に半透明であることにより、意図しない
背面照明を防止する機能を果たす。スクリーンにより染
料を少なくするまたはなくすることができるので、顔料
粒子が表示の位置にある時、顔料粒子をさらに簡単に見
ることができ、そして、表示の明るさおよびコントラス
トが増大する。EPID10において、スクリーン28は、顔料
が表示位置にある場合には顔料はスクリーン28の一方の
側にあり、顔料が完全書き込み位置にある場合には顔料
はスクリーン28の他方の側にあって、スクリーン28と
（又は）溶液中の染料によって不可視になるように配置
されていることが見出されよう。
顔料粒子の移動制御支援の為に、スクリーン28は電荷
を伝えることがでる導電性材料で製造されることが好ま
しい。スクリーン28を電極として用いることにより、ス
クリーン28の物理的障壁としての効果が補償され、そし
て、スクリーン28は単に可視障壁として作用することが
できる。
部品を積層体に組み立て、ベーキングのためにオーブ
ンに入れて、第１図に示されたようなEPID10を作成する
ことが可能である。この場合、スペーサ16aおよび16b
は、その隣接する素子と接触する表面が、ベーキング温
度でプラスチックになる材料で、例えばエポキシで、被
覆されれば良い。ベーキングの際、溶融可能な材料は流
動し、そして、冷却されるとこれらの素子は層状にな
る。もちろん、図示されたEPID10を組み立てる他の方
法、例えば接着の方法は、当業者にはよく知られてい
る。EPID素子の層状化により、誘電性流体／顔料粒子懸
濁液が入る容器が形成される。
電気泳動表示装置10のカソード線18およびグリッド線
20は、消去と、ホールドと、書き込みの表示装置の動作
を制御する期間中、種々の電圧を帯びることができる。
典型的なパネルは、多数個の交差点、例えば、2,200×
1,700個、すなわち、総計で3,740,000個の、個別にアド
レス指定可能な交差点を有する。けれども、図面を簡単
にするために、少数個のカソード線18と少数個のグリッ
ド線20だけが示されている。同じように、図示されてい
る素子の形状および比率は、図面を分かりやすくするた
めに適宜変えてある。それぞれの素子の寸法は図示のた
めに非常に拡大されており、および、実際に動作する装
置と必ずしも正しい比率にあるわけではない。電気泳動
表示装置とそれらの部品および電気回路に関するこの他
の図面は、いずれも本発明人に認可された米国特許第4,
742,345号および第4,772,820号に開示されている。これ
らの特許の内容は、本発明の中に取り込まれている。
図示されている装置では、細部の一定の部分は省略さ
れているが、先行技術の特許には開示されている。例え
ば、一定の導電体素子の上がSiO2の被覆体で被覆される
ことにより有益な結果の得られることが分かっている。
出願中特許、出願番号第07/675,733号を見よ。同じよう
に、フォーク状構造を有する導電体素子により、分解能
が向上する。米国特許第4,742,345号を見よ。
第２図は、組み立てられた第１図の電気泳動表示装置
の横断面図である。図示された実施例のアノード26は導
電体材料の板状領域であり、その長さおよび幅は、本出
願人の前記特許および出願中特許に開示されているよう
に、カソード／グリッドのマトリックスの長さおよび幅
と本質的に整合している、すなわち、このマトリックス
と本質的に同じ広がりを有している。カソード素子18
と、グリッド素子20と、グリッド絶縁体ストリップ22な
どは、前記特許に開示されているものと同様の素子であ
る。すべての導電体素子は非常に薄いから、特別の設備
を用意しなくても導電体素子は介在するスペーサ16aお
よびスペーサ16bの下に広がって存在し、そして、その
少なくとも１つの端部は容器の外に出ていて、表示装置
駆動回路（図示されていない）との接続のための端子が
得られる。図示の目的のために、エポキシ接合材料30
が、スペーサ16と面板12および14との間に層状接合を得
るために用いられ、および、スペーサ16aおよびｂの間
にメッシュ・スクリーン28を層状に保持するために用い
られる。
前記のように、メッシュ・スクリーン28は導電性材料
で作成されることが好ましく、そして、粒子の移動に対
するすべての物理的障壁に打ち勝つように電気的にバイ
アスされる。一定のバイアス機能を実施するために、こ
のEPIDの種類の素子に加えられる電圧の例は、下記の通
りである。
下記の動作に対し、典型的な電圧は次の通りである。
全書き込み： Ｖアノード＝＋200 Ｖメッシュ＝＋140 Ｖグリッド＝＋1.5ないし＋3.0 Ｖカソード＝０ 消去： Ｖアノード＝−200 Ｖメッシュ＝−100 Ｖグリッド＝−10 Ｖカソード＝＋15 ホールド： Ｖアノード＝＋200 Ｖメッシュ＝＋140 グリッド＝−10 Ｖカソード＝＋15 画像を書き込むため： Ｖアノード＝＋200 ＋400までパルス化 Ｖメッシュ＝＋140 次に、グリッド素子にデータをロードすることによ
り、および順次に各カソードを低レベルにすることによ
り、従来の方式で画像が書き込まれる。
全画像を書き込んだ後、２秒間Ｖメッシュ＝100VACに
し、次に、画像を観察するために電力をオンにしてＶメ
ッシュ＝＋140にする。
画像を乱することなく表示装置から電力を除去するた
め： Ｖアノード＝＋200 Ｖメッシュ＝ 100VAC Ｖグリッド＝＋10 Ｖカソード＝＋15 次に、アノードと、グリッドと、カソードと、メッシ
ュとから、この順序で電力が除去される。したがって、
表示装置から電力が完全に除去されるが、表示された画
像は乱されないでそのまま残る。
メッシュACを、そして、アノードに正電圧を書き込む
ことにより、すべての顔料が正面の表面から除去され、
そして、黒色のメッシュだけが見える。したがって、染
料が完全にない懸濁液の中でも、黒色の背景は非常に黒
く、および、顔料は非常に明るく見え、それにより、コ
ントラストが改良され、そして、このパネルは低い照明
でも動作することができる。
第３図および第４図は、テトロード形表示装置に前記
メッシュ・スクリーン28を組み込んだ図面である。第１
図および第２図と第３図および第４図を比べるとすぐに
分かるように、表示装置10の多くの基本的素子は、トリ
オード形表示装置とテトロード形表示装置とで同じであ
る、または、ほぼ同じである。両方の実施例のこの類似
性を示すために、同等な素子には同じ参照番号が付され
ている。第３図および第４図に示された実施例は、複数
個のローカル・アノード素子32が付加されている点で、
前記の実施例と異なる。これらのローカル・アノード素
子32は、グリッド素子20の上に作成された対応するフォ
トレジスト絶縁体ストリップ34（第４図を見よ）の上に
配置される。ローカル・アノード素子32の作成法は、出
願中特許、出願番号第07/345,825号に詳細に開示されて
いる。それを要約していえば、クロムのような第１金属
で作成されたグリッド素子20の上に、フォトレジストの
層が作成される。第２金属の層、例えば、ニッケルまた
はアルミニウムの層が、このフォトレジストの層の上に
作成される。この第２金属の層の上に、また別のフォト
レジストの層が作成され、そしてそれから、このフォト
レジスト層が、グリッド素子と同じ形にマスクされ、そ
して露光され、そして現像される。その後、第２金属層
が適切な溶液でエッチングされる。次に、第１金属層と
第２金属層との間のフォトレジストに、プラズマ・エッ
チングが行われる。その後、得られた構造体の上にSiO2
の層が配置される。
トリオード形表示装置と同じように、スクリーン28は
導電体材料で形成されることが好ましく、そして、スク
リーン28は、顔料粒子の位置の制御を支援するために、
電気的にバイアスされる。下記の例は、表示装置の一定
の基本的動作を実施するために、前記素子に加えられる
電圧の値である。
下記の動作に対し、典型的な電圧は次の通りである。
（アノード＝リモート・アノード、L.A.＝ローカル・ア
ノード） 全書き込み： Ｖアノード＝＋200 Ｖメッシュ＝＋100 VL.A.＝０ Ｖグリッド＝＋1.5ないし＋3.0 Ｖカソード＝０ 消去： Ｖアノード＝−200 Ｖメッシュ＝−100 VL.A＝−10 Ｖグリッド＝＋15 Ｖカソード＝VK低レベル リモート・アノードにホールド： Ｖアノード＝＋200 Ｖメッシュ＝＋140 VL.A＝０ Ｖグリッド＝−10 Ｖカソード＝＋15 選択的画像書き込みに対する準備： メッシュを２秒間VACに接続 メッシュを＋140に戻す ローカル・アノードにホールド： Ｖアノード＝＋20 Ｖメッシュ＝＋20 VL.A＝＋20 Ｖグリッド＝−10 Ｖカソード＝＋15 ローカル・アノードに画像を書き込むため： VL.A＝＋20 ＋32までパルス化 グリッド素子にデータをロードすることにより、そし
て順次に各カソードを低レベルにすることにより、通常
の方式で画像が書き込まれる。
画像のホールド： 画像の書き込みの後、電圧を下記のように設定する。
Ｖアノード＝＋20 Ｖメッシュ＝＋20 VL.A＝＋20 Ｖグリッド＝−10 Ｖカソード＝＋15 電力のない際の画像のホールド： 画像を喪失することなくパネルから電力を完全に取り
去るために、下記のように進められる： Ｖアノード＝＋200 Ｖメッシュ＝100VAC VL.A＝＋20 Ｖグリッド＝−10 Ｖカソード＝＋15 アノードと、ローカル・アノードと、カソードと、グ
リッドと、メッシュとから電圧を取り去る。
ホールド状態においてメッシュをACに接続することに
より、および、正アノードにパルスを加えることによ
り、すべての過剰分がメッシュの孔を通ってアノードに
進み、そして、ローカル・アノードに書き込みの後、顔
料が正面の表面から除去された領域に、黒色のメッシュ
・スクリーンだけが見える。従って、懸濁液が染料を有
することなく、顔料の明るさが大幅に増強される。黒色
は非常に暗くそして顔料は明るいから、コントラストが
向上し、そして、パネルは少ない照明で見ることができ
る。
第５図は、説明された動作期間中、正しい電圧状態を
想定するために、第１図から第４図までの図面を参照し
て前記で説明した電気泳動表示装置の種々の部品が、デ
ィジタル制御装置38の制御の下で、適切な電源36に電気
的にどのように接続されるかを示した概要図である。消
去と、完全書き込みと、選択的画素書き込み、すなわ
ち、画像の書き込みと、を実行する本発明の機能が定め
られると、背景色の上に前景色の画像のある第１モー
ド、すなわち、通常モード、または、前景色の上に背景
色で画像が書き込まれる第２反転画像・モードとで動作
することができる。例えば、もし顔料の色が指定された
前景であり、そして、染料／メッシュの色が指定された
背景であるならば、通常モードにおいて、文字（画像）
は、染料／メッシュで着色した背景のフィールドの中
で、アノードの位置で着色した顔料であるであろう。染
料／メッシュの色の文字（画像）は、書き込まれた顔料
画像のフィールドに対し書き込まれないままであるであ
ろう。
前記で説明された実施例は単に例示された実施例であ
って、当業者にとっては、本発明の範囲内において、多
くの変更および修正を行うことができるであろう。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/167 G09F 9/37

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】与えられた方向に配列された複数個の平行
    な線を有するカソード・マトリックスと、Ｘ−Ｙアドレ
    ス指定マトリックスを形成するためにおのおのが前記カ
    ソード線に垂直な複数個の平行な線を有しかつ前記カソ
    ード・マトリックスから絶縁されたグリッド・マトリッ
    クスと、前記Ｘ−Ｙマトリックスから分離された従来の
    アノード電極とを有し、かつ、前記アノード電極と前記
    Ｘ−Ｙマトリックスとの間の空間に流体の中に懸濁され
    た顔料粒子を有する電気泳動分散体を収容する、電気泳
    動表示装置であって、 前記アノード電極と前記Ｘ−Ｙマトリックスとの間の空
    間の中にメッシュが配置され、かつ、前記メッシュは前
    記アノードと前記Ｘ−Ｙマトリックスとの制御の下で前
    記顔料粒子がその中を通ることを可能にし、かつ、前記
    メッシュは少なくとも部分的に不透明であり、かつ、前
    記メッシュにより前記顔料粒子に対しコントラストのあ
    る背景が得られ、かつ、前記Ｘ−Ｙマトリックスおよび
    前記アノードと協力して動作することにより前記流体の
    中で前記粒子の移動を誘起するために前記メッシュが選
    択的に帯電可能である、という改良点を有する、前記電
    気泳動表示装置。
  2. 【請求項２】請求項２記載の装置において、前記メッシ
    ュがそれを通して前記粒子が通り抜ける複数個の孔を有
    し、かつ、前記メッシュが観察者と前記顔料粒子との間
    に配置される時前記メッシュは前記染料粒子が見えるの
    を少なくとも部分的に不明確にする、前記装置。
  3. 【請求項３】請求項２記載の装置において、前記流体の
    色および前記メッシュの色から弁別可能な色を前記顔料
    粒子が有する、前記装置。
  4. 【請求項４】請求項３記載の装置において、前記メッシ
    ュに対する開放領域面積比が約40％ないし50％である、
    前記装置。
  5. 【請求項５】請求項４記載の装置において、前記メッシ
    ュの色が黒色である、前記装置。
  6. 【請求項６】請求項５記載の装置において、前記流体が
    少なくとも部分的に透明である、前記装置。
  7. 【請求項７】請求項６に記載の装置において、前記メッ
    シュが陽極酸化される、前記装置。
  8. 【請求項８】請求項７に記載の装置において、前記顔料
    粒子が黄色である、前記装置。
  9. 【請求項９】請求項８に記載の装置において、前記顔料
    粒子が表示された前記画像の前景成分を表しかつ前記ス
    クリーンが表示された前記画像の背景成分を表す第１動
    作モードと、前記顔料粒子が表示された前記単色画像の
    背景成分を表しかつ前記メッシュが表示された前記画像
    の前景成分を表す第２動作モードと、を前記表示装置が
    有する、前記装置。
  10. 【請求項１０】請求項９記載の装置において、おのおの
    がそれぞれのグリッド線に付随しかつおのおのがそれぞ
    れのグリッド線から絶縁された複数個の平行な線を有す
    る付加アノード電極を前記表示装置がさらに有し、か
    つ、前記付加アノードが動作することにより前記メッシ
    ュを通って前記顔料粒子の前記Ｘ−Ｙマトリックスへの
    経路および前記Ｘ−Ｙマトリックスからの経路を制御す
    ることができ、かつ、過剰な顔料を前記従来のアノード
    電極の位置に残したままにすることが可能である、前記
    装置。
  11. 【請求項１１】与えられた方向に配列した複数個の平行
    な線を有するカソード・マトリックスと、Ｘ−Ｙアドレ
    ス指定マトリックスを形成するためにおのおのが前記カ
    ソード線に垂直な複数個の平行な線を有しかつ前記カソ
    ード・マトリックスから絶縁されたグリッド・マトリッ
    クスと、前記Ｘ−Ｙマトリックスから分離された従来の
    アノード電極と、を有し、かつ、前記アノード電極と前
    記Ｘ−Ｙマトリックスとの間の空間に流体の中に懸濁さ
    れた顔料粒子を有する電気泳動分散体を収容し、かつ、
    前記アノード電極と前記Ｘ−Ｙマトリックスとの間の前
    記空間の中に配置された導電性材料で構成されたスクリ
    ーンを有し、かつ、前記アノードおよび前記Ｘ−Ｙマト
    リックスの制御の下で前記染料粒子が前記スクリーンを
    通り抜けることが可能であり、かつ、前記スクリーンが
    少なくとも部分的に不透明であり、かつ、前記スクリー
    ンにより前記顔料粒子に対しコントラストを有する背景
    が得られる、という形式の電気泳動表示装置の動作方法
    において、 （イ） 前記カソード・マトリックスと、前記グリッド
    ・マトリックスと、前記スクリーンと、前記従来のアノ
    ードとを電源に電気的に接続する段階であって、前記カ
    ソード・マトリックスと、前記グリッド・マトリックス
    と、前記スクリーンと、前記アノードとのおのおのに前
    記電源から供給される電圧レベルを制御する制御装置に
    よる制御の下で前記電源が前記カソード・マトリックス
    と、前記グリッド・マトリックスと、前記スクリーン
    と、前記アノードとのおのおのに独立にかつ選択的に可
    変な一定の範囲の電圧を供給する、電気的に接続する前
    記段階と、 （ロ） 表示装置の動作を実行するために前記カソード
    ・マトリックスと、前記グリッド・マトリックスと、前
    記スクリーンと、前記アノードとに種々の電圧レベルが
    供給されるように前記制御装置で前記電源を制御する段
    階と、 を有する、電気泳動表示装置の前記動作方法。
  12. 【請求項１２】請求項11記載の方法において、前記電源
    を前記アノードと、前記カソード・マトリックスと、前
    記グリッド・マトリックスと、前記スクリーンとからこ
    の順序で非接続にすることにより前記表示装置から電力
    が取り除かれた後、書き込まれた前記画像が前記表示装
    置にホールドされる電源・オフ・画像・ホールド・モー
    ドに前記表示装置に置く段階を、前記表示装置の動作方
    法が有する、前記方法。
  13. 【請求項１３】請求項11記載の方法において、前記表示
    装置が付加アノード電極をさらに有し、かつ、それぞれ
    のグリッド線におのおのが付随しかつそれぞれのグリッ
    ド線から絶縁された複数個の平行な線を前記付加アノー
    ド電極が有し、かつ、前記付加アノード電極が動作する
    ことにより前記スクリーンを通り前記Ｘ−Ｙマトリック
    スへの前記顔料の経路および前記Ｘ−Ｙマトリックスか
    らの前記顔料の経路を制御しおよび過剰な顔料を前記従
    来のアノード電極に残したままにすることが可能であ
    り、かつ、制御された前記電源を前記付加アノード電極
    に電気的に接続する段階をさらに有し、かつ、前記付加
    アノードに供給される電圧レベルが表示装置の動作を実
    施するための制御の前記段階の中に含まれる、前記方
    法。
  14. 【請求項１４】請求項13記載の方法において、前記電源
    を前記従来のアノードと、前記付加アノードと、前記カ
    ソード・マトリックスと、前記グリッド・マトリックス
    と、前記スクリーンとからこの順序で非接続にすること
    により前記表示装置から電力が取り除かれた後、書き込
    まれた前記画像が前記表示装置にホールドされる電源・
    オフ・画像・ホールド・モードに前記表示装置に置く段
    階を、前記表示装置の動作方法が有する、前記方法。
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